【题目】如图所示，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为R=2m，其轨道底端P距地面的高度为h=5m，P与右侧竖直墙的距离为L=1.8m，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为53°．现将一质量为m=100g、可视为质点的小球从Q点由静止释放，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）试求：

（1）小球运动到P点时对轨道的压力多大；

（2）若小球每次和竖直墙壁的碰撞均是弹性碰撞，则小球的最终落地点离右侧墙角B点的距离。（小球和地面碰撞后不再弹起）

【答案】(1) (2)

【解析】（1）小球由Q到P的过程，由动能定理可得①

在P点小球所受的支持力为F，由牛顿第二定律有②，

联立①②两式解得F=1.8N，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为1.8N

（2）小球到达P点时速度的大小为v，由①可得v=4m/s④

若右侧无墙壁，则小球做平抛运动的时间⑤

联立④⑤解得小球做平抛运动的射程x=vt=4cm

由弹性碰撞和镜面对称的规律可知，小球和左右两侧竖直墙壁各碰一次后，落到地面上，落点与B点相距

点睛：本题考查了动能定理和平抛运动，圆周运动的综合应用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力得来源是解决本题的关键。

【题型】解答题
【结束】
11

【题目】如图所示，相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下，质量均为m=40g，电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为M=200g的物体C，用绝缘细线绕 过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线与滑轮质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角θ=37°，水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度，水平导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨，物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h=1m，试求这一运动过程中：（）：

（1）物体C能达到的最大速度；

（2）系统产生的内能是多少？

（3）连接cd棒的细线对cd棒做的功是多少？

【题目】如图所示为多量程多用电表的示意图。

（1）测量某电阻时，用欧姆挡“×100”挡时，发现指针偏转角度过小，他应该换用欧姆挡________挡（填“×10”或“×1 k”），换挡后在测量前要先进行________；若接通3、4时分别对应“×10”、“×100”挡，则E' =_______ E。

（2）表头G的标记值为10 mA、10 Ω，据此改装的多用表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大，则表头G内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）10 Ω。

（3）现提供以下实验器材：

A．多用表表头G，标记值为10 mA、10 Ω；

B．电阻箱R（0～999.9 Ω）；

C．滑动变阻器R1(0～200 Ω，额定电流1 A)；

D．滑动变阻器R2(0～2 kΩ，额定电流1 A)；

E．直流电源E1(电动势为1.5 V，内阻很小)；

F．直流电源E2(电动势为12 V，内阻很小)；

G．开关S1、S2，导线若干

请在所给的方框中，用上述器材设计一个用半偏法较准确地测量表头G内阻的实验电路图，并在电路图中标明所选择器材的物理量符号____________________。

【答案】 ×1k 欧姆调零 10 小于

【解析】(1)当测量某电阻时，用×100Ω挡指针偏转角度过小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应该换用×1K挡；换挡后，在测量前要先进行欧姆调零．根据可知， ，故.

(2)改装的多用表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大,说明改装的电流表分流较多，故其电阻应小于计算值10Ω.

(3)半偏法的实验原理是：①设计一个电路，能让电路中的电流基本不变，则干路上选阻值较大的R2，同时选择较大的电源E2减小误差；②先在该电路中让电流表指针达到满偏，然后让一个小电阻R与电流表并联，当小电阻上的电流和电流表的电流一样都是时，电流表的内电阻大小就等于电流表的内电阻；设计的电路和器材符号如图所示：

.

【点睛】明确电压表、电流表与欧姆表的改装原理；对于电表的改装一定要注意明确电表原理同时应熟练掌握串并联电路特点及欧姆定律，同时还要灵活运用控制变量思想结合欧姆定律是进行误差分析的关键．

【题型】实验题
【结束】
10

【题目】如图所示，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为R=2m，其轨道底端P距地面的高度为h=5m，P与右侧竖直墙的距离为L=1.8m，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为53°．现将一质量为m=100g、可视为质点的小球从Q点由静止释放，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）试求：

（1）小球运动到P点时对轨道的压力多大；

（2）若小球每次和竖直墙壁的碰撞均是弹性碰撞，则小球的最终落地点离右侧墙角B点的距离。（小球和地面碰撞后不再弹起）

（1）测量某电阻时，用欧姆挡“×100”挡时，发现指针偏转角度过小，他应该换用欧姆挡________挡（填“×10”或“×1 k”），换挡后在测量前要先进行________；若接通3、4时分别对应“×10”、“×100”挡，则E' =_______ E。

（2）表头G的标记值为10 mA、10 Ω，据此改装的多用表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大，则表头G内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）10 Ω。

（3）现提供以下实验器材：

A．多用表表头G，标记值为10 mA、10 Ω；

B．电阻箱R（0～999.9 Ω）；

C．滑动变阻器R1(0～200 Ω，额定电流1 A)；

D．滑动变阻器R2(0～2 kΩ，额定电流1 A)；

E．直流电源E1(电动势为1.5 V，内阻很小)；

F．直流电源E2(电动势为12 V，内阻很小)；

G．开关S1、S2，导线若干

请在所给的方框中，用上述器材设计一个用半偏法较准确地测量表头G内阻的实验电路图，并在电路图中标明所选择器材的物理量符号____________________。

【题目】如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力及粒子间的相互作用均忽略不计，所有粒子都能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚△t时间，

A. 磁场区域半径R应满足

B. 有些粒子可能到达y轴上相同的位置

C. ，其中角度θ的弧度值满足

D.

【答案】BC

【解析】粒子在磁场中的运动图像如图：

A项，如图，若沿x轴入射磁场的粒子要打到y轴上，要求粒子在磁场中的运动半径 ，故A项错误。

B项，由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，故B正确

C、D项，只考虑方向分运动，在磁场中粒子做匀速圆周运动，速率不变，速度方向偏转，所以在磁场中运动路程越长，打到y轴所需时间越长， ，即沿x轴入射磁场的粒子最后到达y轴，而处的粒子最先到达y轴，所需时间 ，所以，如图几何关系，故C项正确，D项错误。

故选BC

【题型】多选题
【结束】
8

【题目】如图所示，在一端封闭，另一端开口向上的竖直玻璃管，用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体，管内外气体的温度均为300K，大气压强p0=76cmHg；

（i）若缓慢对玻璃管加热，当管中气体的温度上升60K时水银柱上表面与管口刚好相平，求玻璃管的总长度；

（ii）若保持管内温度始终为300K，现将水银缓慢注入管中，知道水银柱上表面与管口相平，求此时玻璃管内水银柱的总长度。

【答案】(1) (2)

【解析】（i）设玻璃管横截面积为S，玻璃管的总长度为L，以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：

初状态：，末状态

由玻意耳定律可得，得L=59cm

（ii）当水银柱上表面与管口相平，设此时管中气体压强为，水银柱的高度为H，管内气体经等压压缩：

初状态：，末状态

由玻意耳定律可得，得H≈21.7cm

点睛：本题考查了理想气体方程，做此类题时要注意不同状态下的状态参量。

【题型】解答题
【结束】
14

A．波向左传播

B．波速为40m/s

C．t=0.10s时，质点P向y轴正方向运动

D．从t=0到t=0.05s，质点P运动的路程为20cm

E．从t=0到t=0.25s，质点Q运动的路程为50cm

【题目】如图所示，相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下，质量均为m=40g，电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为M=200g的物体C，用绝缘细线绕 过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线与滑轮质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角θ=37°，水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度，水平导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨，物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h=1m，试求这一运动过程中：（）：

（1）物体C能达到的最大速度；

（2）系统产生的内能是多少？

（3）连接cd棒的细线对cd棒做的功是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）设C达到最大速度为，由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为①

由欧姆定律可得回路中的电流强度为②

金属导体棒ab、cd受到的安培力为F=BIL③

线中张力为，导体棒ab、cd及物体C的受力如图，

由平衡条件可得：

④

联立①②③④解得

（2）系统在该过程中产生的内能为，由能的转化和守恒定律可得⑥，联立⑤⑥将h=1m代入可得⑦

（3）运动过程中由于摩擦产生的内能

由第二问的计算结果可知，这一过程由电流产生的内能

又因为ab棒、cd棒的电阻相等，故电流通过cd棒产生的内能

对导体棒cd，设这一过程中细线对其做的功为W，则由能的转化和守恒定律可得⑧

联立⑤⑦⑧可得W=0.84J

点睛本题考查了导体棒在磁场中的运动问题，要知道在不同时刻导体棒切割磁感线产生的电动势如果计算，也要会用能量守恒求焦耳热，

【题型】解答题
【结束】
12

A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反应了花粉分子在不停的做无规则运动

B．外界对气体做正功，气体的内能不一定增加

C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距

D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律

E．晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大

【题目】如图所示，曲线I是一颗绕地球做圆周运动卫星轨道的示意图，其半径为R；曲线II是一颗绕地球椭圆运动卫星轨道的示意图，O点为地球球心，，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（　　）

A. 椭圆轨道的长轴长度为R

B. 卫星在I　轨道的速率为v0，卫星在II轨道B点的速率为vB，则

C. 卫星在I轨道的加速度大小为a0，卫星在II轨道A点加速度大小为aA，则

D. 若OA=0.5R，则卫星在B点的速率

【答案】BC

【解析】A项，根据开普勒第三定律可知椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数，由于两轨道上运动的卫星周期相等，所以轨道Ⅰ的半径和轨道Ⅱ的半长轴相等，所以AB的长度为2R，故A项错误。

B项，设两轨道的靠下的交点为C，在此点两个卫星受到的向心力大小相等，轨道I的万有引力提供了向心力，而轨道II是椭圆所以万有引力的一部分提供了向心力，根据 知在此点，轨道I上的速度大于轨道II上的速度，在轨道II上从C点运动到B点做离心运动，万有引力做负功，所以动能减小，速度减小，所以，故B正确；

C项，两卫星都是由万有引力提供向心力，根据可知离地心越远，加速度越小，卫星1离地心的距离比卫星2在A点离地心的距离远，所以有，故C项正确。

D项，由A项分析可知AB=2R，因为OA=0.5R，所以OB=1.5R，设绕地球做匀速圆周运动，且半径为1.5R的卫星的速度为v，则有 ，根据万有引力提供向心力有 ，解得 ，所以 ,故D错误；

故选BC

【题型】多选题
【结束】
7

A. 磁场区域半径R应满足

B. 有些粒子可能到达y轴上相同的位置

C. ，其中角度θ的弧度值满足

D.

【题目】如图所示，两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于坐标原点O对称，圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆，c点为半圆与y轴的交点，a，b两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点，下列说法正确的是

A. a，b两点的场强相同

B. a，b两点的电势相同

C. 将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点，电势能先增加后减小

D. 将一个正电荷q放在半圆上任一点，两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则为一定值

【答案】BD

【解析】:等量同种正电荷电场线和等势面的分布图如图所示,

A、电场强度的方向沿电场线的切线方向,由图可以知道,a,b两点的场强大小相等、方向不同,场强不同.故A错误;
B、根据等量同种电荷的电场分布的对称性知,a点的电势等于b.所以B选项是正确的;
C、将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电场力先做正功,后做负功,故电势能先减小后增加,故C错误;
D、设圆直径为d,将一个正电荷q放在半圆上任一点,设该点到a的距离为 ,到b的距离为 ,则由勾股定理得 :两电荷对q的作用力大小分别是 、 ,则由库仑定律得: ,
所以 ,为定值.所以D选项是正确的.

故选BD

点睛：根据等量同号电荷的电场分布图,可以知道各点的电势高低和场强大小;由电场力做功情况可以知道电势能的大小;根据库仑定律推导的值.

【题型】多选题
【结束】
6

A. 椭圆轨道的长轴长度为R

B. 卫星在I　轨道的速率为v0，卫星在II轨道B点的速率为vB，则

C. 卫星在I轨道的加速度大小为a0，卫星在II轨道A点加速度大小为aA，则

D. 若OA=0.5R，则卫星在B点的速率

【题目】如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点。设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2，合外力的冲量大小为I1、I2，则（ ）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】AB、小球刚开始自由落体,到达C点速度大小为零,由受力分析小球在BC阶段一直减速,则小球在AB阶段平均速率大于BC阶段,两段弧长相等,所以 故AB选项错误

CD、沿圆心方向的合力与速度垂直,动量变化为零,AB段平均速率大于BC段平均速率,说明切线方向上AB段速度变化较大,根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化,所以合外力的冲量大小为,所以C选项是正确的,D错误.

故选C

点睛：从A到C速度越来越小,AB段平均速率大于BC段平均速率,两段路程相等,从而可比较时间;根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化,从而比较合外力的冲量大小.

【题型】单选题
【结束】
5

A. a，b两点的场强相同

B. a，b两点的电势相同

C. 将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点，电势能先增加后减小

D. 将一个正电荷q放在半圆上任一点，两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2，则为一定值

A. B. C. D.